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對(duì)于我國(guó)的天然氣流量計(jì)量過(guò)程來(lái)說(shuō)，主要?jiǎng)t是依靠體積流量進(jìn)行一定的結(jié)算，在進(jìn)行流量計(jì)量過(guò)程中，主要通過(guò)差壓式孔板流量計(jì)，其包括差壓計(jì)、導(dǎo)壓管路系統(tǒng)以及節(jié)流裝置等幾部分組成，能夠具備維護(hù)方便、安裝簡(jiǎn)易、制造容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等方面的特點(diǎn)，在使用過(guò)程中具有較高的穩(wěn)定性，以及方便維護(hù)的特點(diǎn)。
從上世紀(jì)70年代開始，根據(jù)*的計(jì)量設(shè)備以及標(biāo)準(zhǔn)，從自身的實(shí)際情況出發(fā)，開始研制新型計(jì)量?jī)x表的工作，能夠在一定程度上保證對(duì)于儀表測(cè)量的可靠性、精度方面的提升，有效保證天然氣儀表的快速發(fā)展，并正確處理解決了涉及到天然氣儀表的管理、維護(hù)、使用、安裝、選型以及氣質(zhì)分析等方面的問(wèn)題，做了大量的工作，并且獲得一些重要結(jié)論，積極探索了對(duì)于復(fù)雜工況以及現(xiàn)場(chǎng)阻力件的影響因素，獲得大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
但是，相比于先進(jìn)水平，我國(guó)的天然氣流量計(jì)量工作的總體水平比較低，還存在一定的不小的差距。
所以，應(yīng)該針對(duì)天然氣流量計(jì)量誤差問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，找出引起誤差的因素，并積極提出改進(jìn)措施，保證天然氣流量計(jì)量準(zhǔn)確度的提升。
1、引起天然氣流量計(jì)量誤差的主要原因分析與思考
1.1 使用條件變化引起的誤差
由于使用條件發(fā)生一定的變化，則會(huì)造成誤差現(xiàn)象，主要包括流程頻繁波動(dòng)、超量程以及脈動(dòng)流等方面的問(wèn)題。如果管道中的氣體存在突然發(fā)生變化的壓力和流速的問(wèn)題，就會(huì)造成出現(xiàn)一定的差壓波動(dòng)，引起脈動(dòng)流，如果脈動(dòng)流在節(jié)流裝置中明顯存在，在計(jì)量過(guò)程中，則會(huì)存在較大誤差情況。根據(jù)相關(guān)資料，這種由于脈動(dòng)所造成的誤差現(xiàn)象，能夠達(dá)到20%~30%的水平。
對(duì)于超量程問(wèn)題來(lái)說(shuō)，則是受到季節(jié)的影響而造成用量產(chǎn)生一定的變化，比如，針對(duì)蒸汽計(jì)量來(lái)說(shuō)，明顯地存在夏天的流量比較小，冬天的流量比較大的情況，這樣就可能會(huì)存在超出儀表的量程的問(wèn)題，造成一定的誤差情況。
同時(shí)，對(duì)于城市用氣來(lái)說(shuō)，如果沒有相關(guān)的調(diào)峰設(shè)施的計(jì)量裝置，當(dāng)出現(xiàn)一定的隨時(shí)間的頻繁波動(dòng)情況時(shí)，必然影響到天然氣流量計(jì)量的準(zhǔn)確程度。
1.2 計(jì)量?jī)x表產(chǎn)生的誤差
對(duì)于孔板流量計(jì)來(lái)說(shuō)，對(duì)于加工孔板來(lái)說(shuō)，往往具有十分嚴(yán)格的技術(shù)要求，應(yīng)該符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，否則，在進(jìn)行天然氣流量測(cè)量過(guò)程中，則會(huì)存在比較大的誤差問(wèn)題。
其中，在進(jìn)行孔板的制造過(guò)程中，安裝和使用過(guò)程中的孔板的彎曲和偏心問(wèn)題則是影響計(jì)量?jī)x表精度的主要因素。
*，在孔板彎曲方面，由于存在孔板的維修和安裝的問(wèn)題，則會(huì)造成孔板在一定程度上的變形或者彎曲問(wèn)題，這樣就會(huì)造成存在較大誤差的流量測(cè)量問(wèn)題，根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，孔板彎曲的zui大誤差為3.5%。
第二，在孔板安裝方面，在保證常規(guī)的安裝規(guī)范的基礎(chǔ)上，存在忽視的部分細(xì)節(jié)，這樣容易出現(xiàn)比較大的計(jì)量誤差情況。
比如，存在不合理的導(dǎo)壓管走向問(wèn)題，導(dǎo)致不能進(jìn)行差壓順利傳導(dǎo)；沒有根據(jù)環(huán)室尺寸進(jìn)行密封墊片的加工工作，導(dǎo)致墊片存在伸出環(huán)室的情況，使得流體穩(wěn)定流動(dòng)受到一定程度的干擾；平衡器的水平度存在一定問(wèn)題，容易造成一定程度的計(jì)量誤差問(wèn)題。
第三，節(jié)流裝置內(nèi)突出物的問(wèn)題。如果伸入管內(nèi)的墊片、焊縫在節(jié)流裝置中，也會(huì)造成一定程度的測(cè)量誤差，影響誤差的因素主要包括孔板和突出物的距離、位置、以及突出程度有關(guān)。
經(jīng)過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究，當(dāng)突出物位于孔板上游管徑處2倍的情況，則會(huì)產(chǎn)生zui大的誤差；另外，如果突出物存在于下游情況，則對(duì)于計(jì)量精度的影響比較小，而如果突出物存在于孔板上游區(qū)域，則具有誤差比較大。
1.3 氣質(zhì)條件引起的誤差
*，針對(duì)天然氣中的雜質(zhì)問(wèn)題，對(duì)于從地層從開采出來(lái)的天然氣，經(jīng)過(guò)一定的過(guò)濾、除塵、分離措施，依然存在處理不*的問(wèn)題，容易出現(xiàn)輸氣干線、集氣管網(wǎng)中存在腐蝕物的情況，不可避免有固體雜質(zhì)、少量液體存在于天然氣中，一般情況下，在流速突變的孔口、孔板截面收縮等位置上存有部分雜質(zhì)，與此同時(shí)，孔板流量計(jì)對(duì)于流線、截面以及孔板銳邊的變化非常敏感，容易出現(xiàn)測(cè)量誤差問(wèn)題。
另外，上述提到的雜志問(wèn)題還會(huì)造成孔板的腐蝕和沖刷的影響，尤其是針對(duì)測(cè)量管內(nèi)壁、孔板直角入口等位置來(lái)說(shuō)，一般會(huì)造成較為嚴(yán)重的沖刷腐蝕情況，造成管內(nèi)壁相對(duì)粗糙度以及孔板直角入口邊緣圓弧半徑都會(huì)超出規(guī)定，這必然則會(huì)影響到孔板流出系數(shù)，嚴(yán)重影響到測(cè)量精度的問(wèn)題。
第二，針對(duì)天然氣的含水量的問(wèn)題，天然氣流量計(jì)量精度直接受到天然氣的含水量的影響。對(duì)于氣體中具有少量液體夾帶的情況下，就會(huì)造成流量測(cè)量不確定度存在偏高的情況，這時(shí)濕氣流量也是隨著β的增加而減少的情況，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在β=0.7情況下，流量偏差基本為1.7%左右；在β=0.5的情況下，盡管夾帶了少量液體，也能表明具有較好的孔板性能，為了獲得更好的測(cè)量的準(zhǔn)確度，應(yīng)該能夠要求在孔板上游脫出夾帶液體；如果采用舊的孔板流量計(jì)進(jìn)行濕氣的測(cè)量，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)流量計(jì)量值下降達(dá)到3%。
2、解決天然氣流量計(jì)量誤差的有效措施探討
2.1 通過(guò)有效手段消除脈動(dòng)流，減小脈動(dòng)所造成的影響
通過(guò)有效的控水采氣措施，能夠有效保證在不產(chǎn)生地層水的條件下進(jìn)行氣井的生產(chǎn)，有效保證脈動(dòng)源的消除；應(yīng)該保證讓游離態(tài)的液體從管線中消除，對(duì)于管道內(nèi)部的積液應(yīng)該及時(shí)有效進(jìn)行掃除，通過(guò)利用有效的自動(dòng)清管系統(tǒng)，或者安裝分液器，來(lái)實(shí)現(xiàn)消除管線中的積液引起的脈動(dòng)問(wèn)題；通過(guò)高校分離器，保證氣水分離效果進(jìn)一步加強(qiáng)。只有把天然氣的水分進(jìn)行有效的*脫除，才能保證具備的計(jì)量性能。
為了有效對(duì)于天然氣的脈動(dòng)源引起的差壓波動(dòng)進(jìn)行抑制，可以采用專門的脈動(dòng)消減器，或者在合適位置設(shè)置緩沖罐；為了保證脈動(dòng)對(duì)計(jì)量的影響盡可能小，還應(yīng)該有效進(jìn)行安裝調(diào)壓閥，有效保證輸出壓力的穩(wěn)定，另外，還應(yīng)該保證差壓和孔徑比的有效提高。
2.2 嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)加工孔板和正確安裝及合理選擇壓差量程
應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)加工孔板工作。對(duì)于使用前的安裝環(huán)節(jié)也是如此，應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行孔板節(jié)流裝置的安裝設(shè)計(jì)，保證孔板前阻力件形式配接具有相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，根據(jù)一般情況，達(dá)到
30D即可符合要求。
如果存在場(chǎng)地條件不允許的情況，則應(yīng)該把整流器在孔板前的直
管段上進(jìn)行安裝。應(yīng)該要求管道線和孔板入口端面所垂直，控制器偏差
度在1度之內(nèi)，禁止反向安裝孔板。
應(yīng)該保證壓差計(jì)的正確選擇和使用，對(duì)于出現(xiàn)壓差計(jì)工作量程在30%以下的情況，應(yīng)該保證對(duì)于壓差計(jì)的量程進(jìn)行及時(shí)更換，并調(diào)整相應(yīng)的孔板規(guī)格。一般情況下，法蘭取壓β值應(yīng)在0.2~0.75，角接取壓
β值應(yīng)在0.4~0.6。
2.3 通過(guò)對(duì)于日常管理的進(jìn)一步加強(qiáng)，保證有效對(duì)于參數(shù)進(jìn)行合理修正
在日常管理過(guò)程中，應(yīng)該保證有效對(duì)于孔板進(jìn)行清潔處理，對(duì)于損壞器件進(jìn)行及時(shí)更換，并能及時(shí)修正測(cè)量流量。在日常使用孔板流量計(jì)的過(guò)程中，為了有效保證進(jìn)行較為準(zhǔn)確的計(jì)量過(guò)程，應(yīng)該進(jìn)行定期的檢查和清理工作，包括儀表零點(diǎn)、儀表D/A轉(zhuǎn)換通道的檢查工作，檢測(cè)孔板的清洗工作以及流量計(jì)算程序的核對(duì)工作，對(duì)于損壞的孔板應(yīng)該進(jìn)行及時(shí)有效的更換。測(cè)量精度直接受到天然氣的溫度、密度、壓力以及壓縮系數(shù)等方面的影響。
所以，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工況要求，選擇合適的儀表進(jìn)行天然氣的溫度、密度、壓力等物性參數(shù)的測(cè)量，如果出現(xiàn)物性參數(shù)波動(dòng)的情況下，則應(yīng)該及時(shí)有效地修正測(cè)量誤差，盡量能做到時(shí)時(shí)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行時(shí)時(shí)修正。另外，還應(yīng)該保證使得有效的巡視檢查，定期做好排污工作，防止出現(xiàn)管道泄漏事故。
由此，這里主要針對(duì)引起天然氣流量計(jì)量誤差的因素進(jìn)行重點(diǎn)探討，并且結(jié)合實(shí)際情況，提出有效的改進(jìn)措施。由于造成流量計(jì)測(cè)量誤差具有多個(gè)方面的因素，一般較難以進(jìn)行綜合性的量化分析。所以，應(yīng)該要求相關(guān)的科技工作者積極總結(jié)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，有效完成流量計(jì)的檢定和維護(hù)工作，保證具有較高的計(jì)量精度，切實(shí)提升天然氣的計(jì)量工作。
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